DE2060297C3

DE2060297C3 - Hand-operated electrical snap-action switch with a permanent magnet and an armature that is subject to its action and is made of material that can be deformed by bending

Info

Publication number: DE2060297C3
Application number: DE2060297A
Authority: DE
Inventors: Henri Prof. St.Egreve Varale
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-02-26
Filing date: 1970-12-03
Publication date: 1981-11-05
Also published as: FR2033613A5; DE2060297A1; DE2060297B2

Description

Die Erfindung betrifft einen handbetätigten elektrischen Schnappschalter, der einen Permanentmagneten und einen dessen Einwirkung unterliegenden Anker aus durch Biegung verformbarem Material aufweist, wobei diese Magnetkreisteile um eine gemeinsame Achse drehbeweglich gelagert sind, derart, daß bei Drehung des ersten, mit einem Betätigungsglied verbundenen Magnetkreisteiles das zweite, den/die beweglichen Kontakt(e) tragende Magnetkreisteil die Schaltbewegung um die gemeinsame Achse der Drehrichtung des ersten Magnetkreisteiles entgegengesetzt ausführt.The invention relates to a hand-operated electrical snap-action switch which has a permanent magnet and an armature which is subjected to the action thereof and is made of a material which can be deformed by bending, wherein these magnetic circuit parts are rotatably mounted about a common axis, such that upon rotation of the first magnetic circuit part connected to an actuator, the second, the movable one (s) Contact (s) carrying magnetic circuit part the switching movement around the common axis of the direction of rotation of the first magnetic circuit part executes in the opposite direction.

Handbetätigte elektrische Schnappschalter mit drehbeweglich angeordneten Permanentmagneten und Ankern sind schon in verschiedenen Ausführungen bekannt. Bei dem aus der FR-Zusatz-PS 60 467 zur FR-PS 10 13 025 drehen sich der Permanentmagnet und der aus Flußstahl bestehende Anker um verschiedene Achsen, wobei die Wangen des Ankers mit den Wangen des Betätigungshebels mechanisch zusammenwirken mit dem Zweck, den Anker nur bei bestimmten Stellungen des Betätigungshebels freizulassen.Manually operated electrical snap-action switches with rotatably arranged permanent magnets and Anchors are already known in various designs. In the case of the FR add-on PS 60 467 for FR-PS 10 13 025 rotate the permanent magnet and the armature made of mild steel around different Axes, the cheeks of the armature interacting mechanically with the cheeks of the actuating lever with the purpose of releasing the armature only in certain positions of the operating lever.

Ein handbetätigter Schalter mit einem drehbeweglich um eine gemeinsame Achse gelagerten Permanentmagneten und Anker der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 3194 912 bekannt Bei ihm soll die magnetische Anziehungskraft einen positiven Druck zwischen den Schaltkontakten sichern. Zwischen den sich gegenüberliegenden Flächen des Magneten und des Ankers bildet sich jedoch infolge der Einwirkung des den Anker tragenden Betätigungsgliedes ein ihre Berührung verhindernder kleiner Luftspalt aus, der die Anziehungskraft zwischen ihnen in unerwünschter und unkontrollierter Weise beeinträchtigt InsbesondereA manually operated switch with a permanent magnet rotatably mounted around a common axis and anchor of the type mentioned is known from US Pat. No. 3,194,912 Magnetic attraction ensures a positive pressure between the switch contacts. Between opposing surfaces of the magnet and the armature is formed as a result of the action of the the armature carrying actuator from a contact preventing small air gap that the In particular, attraction between them is impaired in an undesirable and uncontrolled manner

ίο ändert sich die Anziehungskraft bei dieser Anordnung nicht gleichmäßig mit dem Weg der Betätigur gsglieder.ίο the attraction changes with this arrangement not even with the travel of the actuator links.

Gegenüber der aus der US-PS 31 94 912 bekanntenCompared to the known from US-PS 31 94 912

Schaltvorrichtung besteht die Aufgabe der Erfindung darin, zu bewirken, daß sich die vom DauermagnetenSwitching device, the object of the invention is to cause the permanent magnet

is auf den Anker ausgeübte Kraft mit dem vom Betätigungsglied zurückgelegten Weg langsamer und gleichmäßiger ändert, so daß ein stoßfreierer Ablauf des Schaltvorgangs gewährleistet wird.is the force exerted on the anchor with that of the Actuator path covered more slowly and more evenly changes, so that a smooth process of the Switching process is guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Anker durch Umbiegung seiner Randbereiche derart gestaltet ist und ferner so angeordnet ist, daß im Bereich der beiden Ruhelagen des Ankers dessen beide Enden abwechselnd die beiden Polbereiche des Permanentmagneten weitgehend umfassen und hierbei jeweils größere Flächen der umgebogenen Randbereiche des Ankers den Polflächen des Permanentmagneten gegenüberliegen und sich bei Betätigung des Schnappschalters parallel zu diesen Polflächen bewegen.According to the invention, this object is achieved in that the armature is bent over by bending its edge regions is designed and is also arranged so that in the area of the two rest positions of the armature both Ends alternately largely encompassing the two pole areas of the permanent magnet and here each larger area of the bent edge areas of the armature the pole faces of the permanent magnet opposite and move parallel to these pole faces when the snap switch is actuated.

Der Anker wird also derart ausgebildet und angeordnet, daß er den Dauermagneten mit umgebogenen Randbereichen weitgehend umfaßt und daß die Bewegung dieser Flächen bei Schalterbetätigung senkrecht zur Polarisationsrichtung des Dauermagneten und bei konstanter Stärke des Luftspalts im Magnetkreis erfolgtThe armature is so designed and arranged that it is bent over the permanent magnet Edge areas largely includes and that the movement of these surfaces when the switch is operated perpendicular to the direction of polarization of the permanent magnet and with a constant thickness of the air gap in the Magnetic circuit takes place

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung in Aufsicht oder Schnitt dargestellt, nämlich
F i g. 1 und 5 Aufsichten auf zwei verschiedene nochSeveral embodiments of the invention are shown in the drawing in plan or section, namely
F i g. 1 and 5 oversights on two different still

•to ungebogene Anker,• to unbent anchors,

F i g. 2 und 6 Ansichten der gebogenen Anker,
F i g. 3 Aufsicht auf einen Schaltersockel L,
Fig.4 und 7 Längsschnitte durch Schalter mit den Ankern nach F i g. 2 bzw. 6,F i g. 2 and 6 views of the bent anchors,
F i g. 3 Top view of a switch base L,
4 and 7 longitudinal sections through switches with the anchors according to FIG. 2 or 6,

F i g. 8 Ansicht eines stabförmigen Permanentmagneten A mit seinen Polflächen A 'und A ". F i g. 8 View of a rod-shaped permanent magnet A with its pole faces A 'and A ".

Der Permanentmagnet A ist z. B. ein stabförmiger Ferritblock mit rechteckigem Querschnitt und den Maßen 20 χ 6 χ 5 mm. Er ist in Richtung des kleinsten Querschnittsmaßes magnetisiert. Seine beiden Polflächen sind in Fig.8 mit A' und A" bezeichnet. Der Magnet A ist an der Innenfläche (Unterfläche) des nicht besonders bezeichneten Drückers mit zwei Flanschen / auf seinen beiden Seiten befestigt. Eine Achse r, vorzugsweise aus Messing, durchragt die beiden Flansche / und kann zugleich dazu dienen, den Magneten gegen die Innenseite des Drückers festzulegen.
Der Anker a des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 uns 2 besteht aus einer nach Bedarf vergoldeten Weicheisenplatte; sie hat die Form von zwei mit der kleinen Basis zusammengefügten Trapezen. An den Enden der gemeinsamen Basis der Trapeze hat die. Platte zwei halbkreisförmige Wangen mit einem Durchmesser kaum größer als dem der Achse r. Diese Platte wird nach dem Zuschnitt zweimal im rechten Winkel umgebogen, so daß eine rechteckige mittlere Fläche verbleibt, deren Mittellinie aus der gemeinsamenThe permanent magnet A is z. B. a rod-shaped ferrite block with a rectangular cross-section and the dimensions 20 χ 6 χ 5 mm. It is magnetized in the direction of the smallest cross-sectional dimension. Its two pole surfaces are designated in Figure 8 with A 'and A ". / Is attached to the inner surface (lower surface) of the not specifically designated pusher having two flanges on its both sides, the magnet A. An axis r, preferably made of brass, extends through the two flanges / and can also serve to fix the magnet against the inside of the handle.
The anchor a of the embodiment according to FIG. 1 and 2 consists of a soft iron plate that is gilded as required; it has the shape of two trapezoids joined together with the small base. At the ends of the common base the trapezoids have the. Plate two semicircular cheeks with a diameter hardly larger than that of the axis r. This plate is bent twice at right angles after cutting, so that a rectangular central area remains, the center line of which is out of the common

Basis der zwei Trapeze gebildet ist. Die dreieckigen, abstehenden Wangen der Ankerplatte a sind paarweise mit a' und a" bezeichnet Die Platte kann außerdem nach ihrerseits zusätzlich um etwa 20 Grad um ihre erwähnte kleine Mittellinie gebogen werden, um damit eine bessere Ausnutzung des Flusses des Magneten zu ermöglichen.The base of the two trapezoids is formed. The triangular, protruding cheeks of the armature plate a are designated in pairs with a 'and a ". The plate can also be bent by about 20 degrees around its mentioned small center line in order to enable better use of the magnet's flux.

Die Dicke der Platte a ist von dem zu leitenden magnetischen Fluß abhängig. Wenn der Magnet ein Ferritmagnet ist, dessen Restmagnetisierung (magnetisehe Remanenz) in der Größenordnung von 0,2 Tesla liegt, und wenn seine Polflächen eine Fläche von 1 cm² haben, so beträgt der zu leitende Fluß 2 χ 10~⁵ Weber. Außerdem erfolgt die Sättigung des Weicheisens bei 1,5 Maxwell/m², d.h. bei einem Feld von 1,5 Tesla. Bei ii einem solchen Wert des Verhältnisses Φ/S des Flusses zur Fläche ergibt sich unter den vorstehenden Bedingungen für 2 cm Länge eine Mindestdicke von etwa 0,7 mm für die als Anker verwendete Platte.The thickness of the plate a depends on the magnetic flux to be conducted. If the magnet is a ferrite magnet, the residual magnetization (remanence magnetisehe) is of the order of 0.2 Tesla, and if its pole faces have an area of 1 cm ^2, so is the flow to be passed χ 2 10 ~ ⁵ Weber. In addition, the saturation of the soft iron takes place at 1.5 Maxwell / m ² , ie at a field of 1.5 Tesla. With such a value of the ratio Φ / S of the flux to the area, under the above conditions for a length of 2 cm, a minimum thickness of about 0.7 mm results for the plate used as an anchor.

Schließlich trägt der Anker a, wie F; g. 4 zeigt, an einem Ende eine Blattfeder b, deren mit Silberkontakten versehenen Enden auf den Kontaktknöpfen B des Sockels L in der Kippbewegung des Drückers liegen; diese Bewegung verläuft — einmal in Gang gebracht — infolge des Strebens der Anker, den einen oder anderen Teil des Magneten zu bedecken, von selbst weiter. Die Wangen des Ankers körnen in Richtung zur Drehachse r durch eine passende Kurve begrenzt sein, um den Magneten mehr zu bedecken und den ganzen Fluß auszunutzen. Ein Abschlußdeckel über dem Drücker ist nicht dargestellt, er kann die übliche Form haben. Träger der Anker an jedem Ende ein Federblatt b und weist der Sockel L statt zwei Kontaktknöpfen deren vier auf, so erhält man ein doppelpoliges Schaltsystem.Finally, the anchor carries a, like F; G. 4 shows, at one end, a leaf spring b, the ends of which, provided with silver contacts, lie on the contact buttons B of the base L in the tilting movement of the pusher; this movement, once started, continues by itself as a result of the striving of the armature to cover one or the other part of the magnet. The cheeks of the armature can be delimited in the direction of the axis of rotation r by a suitable curve in order to cover the magnet more and to use the entire flux. A cover over the handle is not shown, it can have the usual shape. If the armature carries a spring leaf b at each end, and if the base L has four contact buttons instead of two, a double-pole switching system is obtained.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 5 bis 7 hat der Anker a eine rechteckige Form, dessen freie Schenkel a' und a" mehrfach, im Beispiel zweimal, umgebogen sind; auf diese Weise wird die Umhüllung des Magneten A vergrößert Jedoch kann der Anker auch aus zwei voneinander unabhängigen symmetrischen Teilen bestehen; man kann beispielsweise den Anker gemäß einer Mittelebene senkrecht auf der Drehachse dieses Ankers teilen; die beiden Teile werden dann aneinander gesetzt und so eingebaut, als bildeten sie einen einzigen Anker. In F i g. 7 sitzt der Anker a mit der Drehachse /-unterhalb des Magneten A, also umgekehrt wie in Fig. 4. Um bei diesem Beispiel eines geteilten Ankers a jede seiner Hälften auf der Drehachse rzu befestigen, kann an jeder von ihnen ein Wangenpaar vorgesehen werden, das Löcher für die Achse aufweist.In the embodiment according to FIGS. 5 to 7, the armature a has a rectangular shape, the free legs a ' and a "of which are bent over several times, twice in the example; in this way the envelope of the magnet A is enlarged. However, the armature can also consist of two mutually independent symmetrical parts ; for example, the armature can be divided according to a center plane perpendicular to the axis of rotation of this armature; the two parts are then placed together and installed as if they formed a single armature. In FIG. 7, armature a is seated with the axis of rotation / - below the magnet A, that is, the reverse of FIG. 4. In order to fasten each of its halves on the axis of rotation r in this example of a split armature a, a pair of cheeks can be provided on each of them, which has holes for the axis.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 claims:

1. Hand-operated electrical snap-action switch, which has a permanent magnet and an armature, which is subject to its action, made of material which can be deformed by bending, these magnetic circuit parts being rotatably mounted about a common axis, in such a way that when the first magnetic circuit part, which is connected to an actuator, rotates, the second, the / the movable contacts) carrying magnetic circuit part executes the switching movement about the common axis in the opposite direction to the direction of rotation of the first magnetic circuit part, characterized in that the armature (a) is designed in such a way by bending its edge areas (a ' and a ") and is furthermore arranged so that in the area of the two rest positions of the armature, the two ends of the armature alternately largely encompass the two pole areas of the permanent magnet (A) and in each case larger areas of the bent edge areas (a ' and a ") of the armature (a) the pole faces (A' and A" ) of the permanent magnet (A) are parallel to each other and sic h move parallel to these pole faces when the snap switch is actuated.

2. Snap switch according to claim 1, characterized in that the permanent magnet (A) consists of a rod-shaped ferrite block with a rectangular cross-section, which is magnetized in the direction of its smallest cross-sectional dimension.

3. Snap switch according to claim 1 or 2, characterized in that the armature (a) has the shape of two trapezoids joined together with the small base, the triangular free legs (a ' and a ") of which are bent at right angles in pairs.

4. Snap switch according to claim 1 or 2, characterized in that the armature (a) has a rectangular shape, the legs of which are bent several times at right angles and in this way enlarge the envelope of the magnet (A).